MOSFET CV 특성 분석을 위한 링발진기 기법

전문가 제언

○ 논리회로에서 링발진기(ring oscillator)는 홀수 개의 NOT 게이트(‘인버터’)로 구성된 소자로서 그 출력이 두 전압(하나는 true, 또 하나는 false) 사이를 왕복하는 구조이다. 인버터는 사슬(chain) 모양으로 연결되어 있고 마지막 인버터의 출력이 첫 인버터로 피드백 된다. 링발진기의 인버터 수를 짝수로 하면 발진 효과를 얻을 수 없는 대신 정보 저장 장치로 사용할 수 있는데 이 원리를 이용한 것이 SRAM(static random access memory)이다.

○ 링발진기를 웨이퍼의 스크리브 선(scribe line, 웨이퍼를 개개의 칩으로 나누기 위해 톱질하는 영역)에 넣어 제조 과정에서 자체 테스트를 하는 데 사용하는 경우가 많다. 스크리브 선을 이용하기 전에는 웨이퍼 상에 TEG(Test Element Group)라는 특이한 패턴의 칩 혹은 다이를 몇 개 만들어 제조 과정 중에 테스트 목적으로 사용하였다.

○ 링발진기의 주파수를 높이려면 인버터 수를 줄이면 된다. 하지만 다른 한 방법은 인가전압을 높이는 것인데 이것은 게이트 커패시턴스의 충전에 소요되는 시간을 줄여주기 때문이다. 바로 이 특징을 이용하여 CV 특성(게이트 전압과 게이트 커패시턴스의 관계)을 파악하고자 하는 것이 이 글의 주제이다. 제안 기법은 CV 특성을 파악하는 데 상당히 유용하며 다른 여러 가지 특성을 구할 수 있는 부수적 효과가 있음을 확인하였다.

○ MOSFET의 축소화가 진행되어 단채널 효과 등이 주요 난제로 되어 있고 사용 주파수는 200GHz를 넘어서고 있는 시점에서 볼 때 이 글의 기법은 단채널 효과와 절연체 누설 전류를 충분히 감안할 수 없고 주파수 범위는 1㎒라는 제한이 있어 응용 범위는 상당히 제한될 것으로 보인다. 하지만 링발진기를 인라인 테스트 시스템으로 응용한 것은 상당히 고무적인 제안으로 생각된다.

저자

Manjul Bhushan, et.al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2008

권(호)

21(2)

잡지명

IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

180~185

분석자

황*룡

분석물

• MOSFET CV 특성 분석을 위한 링발진기 기법.pdf [384,600 byte]

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